วงโคจรของโลกต่ำ
โคจรรอบโลกด้วยระดับความสูงระหว่าง 160 ถึง 2,000 กิโลเมตร
การเปรียบเทียบขนาดวงโคจรของ GPS กลุ่มดาว GLONASS , Galileo , BeiDou-2 และ Iridium , International Space Station , กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล และ วงโคจร geostationary (และวงโคจรของสุสาน ) พร้อมด้วยแถบรังสี แวนอัลเลน และ โลก เพื่อปรับขนาด
วงโคจรของ ดวงจันทร์ มีขนาดใหญ่กว่าวงโคจร geostationary ประมาณ 9 เท่า (ใน ไฟล์ SVG วางเมาส์เหนือวงโคจรหรือป้ายกำกับเพื่อไฮไลต์คลิกเพื่อโหลดบทความ)
A วงโคจรต่ำของโลก (LEO ) คือ วงโคจรที่มีศูนย์กลางโลก ที่มีความสูง 2,000 กม. (1,200 ไมล์) หรือน้อยกว่า (ประมาณหนึ่งในสามของรัศมี ของโลก ) หรืออย่างน้อยที่สุด 11.25 คาบต่อวัน (คาบการโคจร ที่ 128 นาทีหรือน้อยกว่า) และ ความเยื้องศูนย์ น้อยกว่า 0.25 วัตถุที่มนุษย์สร้างขึ้นส่วนใหญ่ใน นอกโลก อยู่ใน LEO
มีแหล่งอื่น ๆ อีกมากมายที่กำหนด LEO ในแง่ของ ความสูง ความสูงของวัตถุใน วงโคจรรูปไข่ อาจแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญตามวงโคจร แม้สำหรับ วงโคจรแบบวงกลม ความสูงเหนือพื้นดินอาจแตกต่างกันได้มากถึง 30 กม. (19 ไมล์) (โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับ วงโคจรเชิงขั้ว ) เนื่องจากความเอียง ของ รูปทรงกลมของโลก และ ภูมิประเทศในท้องถิ่น ในขณะที่คำจำกัดความตามระดับความสูงมีความคลุมเครือโดยเนื้อแท้ แต่ส่วนใหญ่จะอยู่ในช่วงที่กำหนดโดยระยะโคจร 128 นาทีเนื่องจากตาม กฎข้อที่สามของเคปเลอร์ สิ่งนี้สอดคล้องกับ แกนกึ่งหลัก จาก 8,413 กม. (5,228 ไมล์) สำหรับวงโคจรแบบวงกลมจะสอดคล้องกับระดับความสูง 2,042 กม. (1,269 ไมล์) เหนือรัศมีเฉลี่ยของโลกซึ่งสอดคล้องกับขีดจำกัดความสูงด้านบนในบางคำจำกัดความของ LEO
ภูมิภาค LEO ถูกกำหนดโดยแหล่งที่มาบางแหล่งเป็นภูมิภาคในอวกาศที่ LEO โคจรอยู่ วงโคจรรูปไข่สูง บางวง อาจผ่านบริเวณ LEO ใกล้ระดับความสูงต่ำสุด (หรือ perigee ) แต่ไม่ได้อยู่ในวงโคจร LEO เนื่องจากมีความสูงสูงสุด (หรือ apogee ) เกิน 2,000 กม. (1,242.7 ไมล์) วัตถุออร์บิทัลย่อย ยังสามารถเข้าถึงพื้นที่ LEO ได้ แต่ไม่ได้อยู่ในวงโคจร LEO เนื่องจากพวกมัน เข้าสู่ชั้นบรรยากาศอีกครั้ง ความแตกต่างระหว่างวงโคจร LEO และภูมิภาค LEO มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการวิเคราะห์การชนกันที่เป็นไปได้ระหว่างวัตถุซึ่งอาจไม่ได้อยู่ใน LEO แต่สามารถชนกับดาวเทียมหรือเศษเล็กเศษน้อยในวงโคจร LEO
สถานีอวกาศ ทั้งหมดที่เป็นลูกเรือ จนถึงปัจจุบันรวมถึงดาวเทียม ส่วนใหญ่ อยู่ใน LEO ตั้งแต่ปีพ. ศ. 2511 ถึง พ.ศ. 2515 ภารกิจบนดวงจันทร์ของ โครงการอพอลโล ได้ส่งมนุษย์ไปไกลกว่า LEO นับตั้งแต่สิ้นสุดโครงการ Apollo เป็นต้นมาไม่มียานอวกาศของมนุษย์ เที่ยวบิน นอกเหนือจาก LEO
ลักษณะการโคจร
ความเร็วเฉลี่ยของวงโคจรที่จำเป็นในการรักษาวงโคจรระดับต่ำของโลกให้คงที่คือประมาณ 7.8 กม. / วินาที (28,000 กม. / ชม., 17,000 ไมล์ต่อชั่วโมง) แต่จะลดลงเมื่อระดับความสูงของวงโคจรเพิ่มขึ้น คำนวณสำหรับวงโคจร 200 กม. (120 ไมล์) คือ 7.79 กม. / วินาที (28,000 กม. / ชม. 17,400 ไมล์ต่อชั่วโมง) และ 1,500 กม. (930 ไมล์) เท่ากับ 7.12 กม. / วินาที (25,600 กม. / ชม. 15,900 ไมล์ต่อชั่วโมง) . delta-v ที่จำเป็นเพื่อให้ได้วงโคจรต่ำของโลกเริ่มต้นที่ประมาณ 9.4 กม. / วินาที บรรยากาศ และ แรงโน้มถ่วงลาก ที่เกี่ยวข้องกับการเปิดตัวโดยทั่วไปจะเพิ่ม 1.3–1.8 กม. / วินาที (4,700–6,500 กม. / ชม.; 2,900–4,000 ไมล์ต่อชั่วโมง) ให้กับรถปล่อย เดลต้า -v จำเป็นเพื่อให้ถึงความเร็ววงโคจรปกติของ LEO ที่ประมาณ 7.8 กม. / วินาที (28,080 กม. / ชม. 17,448 ไมล์ต่อชั่วโมง)
แรงดึง ใน LEO น้อยกว่าบนพื้นผิวโลกเพียงเล็กน้อย . เนื่องจากระยะทางไป LEO จากพื้นผิวโลกนั้นน้อยกว่ารัศมีของโลกมาก อย่างไรก็ตามวัตถุในวงโคจรนั้นตามความหมายแล้วในการตกอย่างอิสระเนื่องจากไม่มีแรงใด ๆ จับมันขึ้นมา ส่งผลให้วัตถุในวงโคจรรวมถึงผู้คนสัมผัสได้ถึงความรู้สึก ไร้น้ำหนัก แม้ว่าจริงๆแล้วมันจะไม่ได้ไม่มีน้ำหนักก็ตาม
วัตถุใน LEO พบการลากชั้นบรรยากาศจาก ก๊าซ ใน เทอร์โมสเฟียร์ (ประมาณ 80–500 กม. เหนือพื้นผิว) หรือ exosphere (ประมาณ 500 กม. หรือ 311 ไมล์ขึ้นไป) ขึ้นอยู่กับความสูงของวงโคจร เนื่องจากการลากในชั้นบรรยากาศดาวเทียมมักจะไม่โคจรต่ำกว่า 300 กม. (190 ไมล์) วัตถุใน LEO โคจรรอบโลกระหว่างส่วนที่หนาแน่นกว่าของบรรยากาศและด้านล่างแถบรังสีแวนอัลเลน .
วงโคจรต่ำในเส้นศูนย์สูตรของโลก (ELEO) เป็นส่วนย่อยของ LEO วงโคจรเหล่านี้มีความเอียงไปยังเส้นศูนย์สูตรต่ำทำให้สามารถกลับมาเยี่ยมชมสถานที่ละติจูดต่ำบนโลกได้อย่างรวดเร็วและมีข้อกำหนด เดลต้า -v ต่ำสุด (เช่นเชื้อเพลิงที่ใช้ไป) ของวงโคจรใด ๆ โดยมีเงื่อนไขโดยตรง (ไม่ใช่ถอยหลังเข้าคลอง) การวางแนวตามการหมุนของโลก วงโคจรที่มีมุมเอียงสูงถึงเส้นศูนย์สูตรมักเรียกว่า วงโคจรเชิงขั้ว .
วงโคจรที่สูงกว่า ได้แก่ วงโคจรของโลกขนาดกลาง (MEO) บางครั้งเรียกว่าวงโคจรรอบกลาง (ICO) และต่อไปข้างบน วงโคจร geostationary (GEO) วงโคจรที่สูงกว่าวงโคจรต่ำอาจทำให้ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ล้มเหลวในช่วงต้นเนื่องจากการแผ่รังสี ที่เข้มข้นและการสะสมของประจุ
ในปี 2017 วงโคจร “ต่ำมาก” เริ่มปรากฏให้เห็นใน การยื่นเรื่องกฎข้อบังคับ วงโคจรเหล่านี้เรียกว่า “VLEO ” จำเป็นต้องใช้เทคโนโลยีใหม่สำหรับ การเพิ่มวงโคจร เนื่องจากพวกมันทำงานในวงโคจรที่มักจะสลายตัวเร็วเกินไปที่จะเป็นประโยชน์ทางเศรษฐกิจ
การใช้ LEO
Play media
ประมาณครึ่งหนึ่งของวงโคจรของ ISS .
วงโคจรของโลกที่ต่ำต้องใช้พลังงานในปริมาณต่ำที่สุดสำหรับการวางดาวเทียม ให้แบนด์วิดท์สูงและการสื่อสารต่ำ latency ดาวเทียมและสถานีอวกาศใน LEO สามารถเข้าถึงได้มากขึ้นสำหรับลูกเรือและการให้บริการ
เนื่องจากต้องใช้พลังงานน้อยกว่าในการวางดาวเทียมลงใน LEO และดาวเทียมจำเป็นต้องมีแอมพลิฟายเออร์ที่มีประสิทธิภาพน้อยกว่าเพื่อการส่งผ่านที่ประสบความสำเร็จ LEO จึงถูกใช้สำหรับแอปพลิเคชันการสื่อสารต่างๆเช่นระบบโทรศัพท์ Iridium . ดาวเทียมสื่อสาร บางดวง ใช้ วงโคจร geostationary ที่สูงกว่ามากและเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเชิงมุมเดียวกันกับโลกจนปรากฏอยู่นิ่งเหนือตำแหน่งหนึ่งบนโลก
ข้อเสีย
ดาวเทียมใน LEO มีขอบเขตการมองเห็น ชั่วขณะเล็กน้อย สามารถสังเกตและสื่อสารกับเศษเสี้ยวของโลกในแต่ละครั้งเท่านั้นซึ่งหมายถึงเครือข่าย ( หรือ “กลุ่มดาว “) ของดาวเทียมเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้สามารถครอบคลุมได้อย่างต่อเนื่อง ดาวเทียมในพื้นที่ด้านล่างของ LEO ยังประสบกับการสลายตัวของวงโคจร อย่างรวดเร็ว ซึ่งต้องมีการรีบูตเป็นระยะเพื่อรักษาวงโคจรให้คงที่หรือปล่อยดาวเทียมทดแทนเมื่อดาวเทียมเก่ากลับเข้ามาใหม่
